شرح حيود الضوء

ظاهرة الحيود هي ظاهرة تشمل كل الموجات بما فيها الموجات الضوئية والصوتية ، والموجات الكهرومغناطيسية كموجات الراديو والأشعة السينية ، كما تحدث ظاهرة الحيود مع الجسيمات الأولية كالنيوترون والإلكترون ، فهذه الجسيمات الأولية تتسم بأن لها خصائص موجية أيضا تماما مثل الضوء ، وقد تم استغلال ظاهرة الحيود في الكثير من المجالات مثل مجال الطب والفلك بالإضافة إلى العديد من الاستخدامات الأخرى في الحياة اليومية .

شرح حيود الضوء

استخدم العلماء بعض الوحدات المترية من أجل قياس الطول الموجي للضوء ، ومن أمثلة هذه الوحدات وحدة المايكرومتر والتي تساوي ( 6 – 10 م ) ، ويطلق مصطلح الحيود على إحدى الظواهر الطبيعية الناتجة عن التصادم الذي يحدث بين أحد الموجات الصوتية أو الضوئية وبين عائق ما ، مما يؤدي لحدوث انحناء أو حيود لهذه الموجات الصوتية أو الضوئية بصورة واضحة ، ومن ثم فإن الموجات التي يحدث لها انحناء تبدأ في الانتشار أو التبعثر حول العوائق من خلال فتحات صغيرة ، وتعرف هذه الظاهرة أيضا باسم آخر وهو انحراف الضوء .

وهذه الظاهرة تحدث عندما تبدأ الموجات الضوئية المنتشرة في التداخل وذلك بعد قيامها بالمرور عبر فتحتين أو أكثر ، ويمكن ملاحظة تأثيراتها بشكل خاص في حالة وجود تساو أو تقارب في المسافات بين أنظمة الأجسام المنحرفة عليها ، ونتيجة لحدوث التداخل بين الموجات الضوئية تنشأ النماذج النظامية وتتولد ، وتكون ذات كثافة شديدة عند نقطة ما في حين أن كثافتها قد تقل عند نقطة أخرى .

وهناك نوعان من التداخلات والتي تتصف بها تداخلات الموجات الصوتية التي لها طول موجة واحدة ، يعرف الأول باسم التداخل البناء وهو الذي ينتج عند تطابق الموجتان مع بعضهما ، حيث تتقابل كلا الموجتان من القمة فتزداد شدتهما ، أما النوع الآخر من التداخلات فهو يسمى بالتداخل الهدام ، حيث أن التقابل بين الموجتان يكون بين قمة أحدهما وقاع الأخرى ، مما يؤدي لاختفاء الموجتان لأن كل منهما سوف تقوم بهدم الأخرى ومحوها ، فلا ينتج عنهما أي صورة .

تطبيق الحيود في الطب

أصبح لظاهرة الحيود أهمية كبيرة في المجال الطبي ، فقد استخدمت نظرية الحيود في مجال الأشعة السينية ، والتي تسمح للأطباء برؤية ما بداخل جسم الإنسان وتشخيص أي مشكلة في جسم الإنسان ، دون الحاجة إلى اللجوء إلى العمليات الجراحية من أجل رؤية ما بداخل الجسم ، حيث تقوم الأشعة السينية بالمرور والانحراف من خلال المسافات القصيرة التي تتواجد بين جزيئات جسم الإنسان .

وبعد ذلك يتم استقبال هذه الأشعة المنحرفة ، وذلك بغرض التعرف على شكل الجزيئات التي تمر عبر تلك الأشعة ، ومن ثم سوف يتضح من أشكالها طبيعة المشكلة المرضية التي يعاني منها المريض في حال وجود مشكلة ما ، وبهذا يتجنب المريض الخضوع للتعقيدات الطبية أو التعرض لخطأ طبي قد ينتج عن تشخيص خاطيء من قبل الطبيب ، مما قد يتسبب له في مضاعفات ومخاطر صحية جسيمة .

امثلة على الحيود من الحياة اليومية

من أهم أمثلة الحيود في حياتنا اليومية الأقراص المضغوطة والتي تعرف كذلك باسم الأقراص المدمجة ( Compact Disc CD ) ، وكذلك الأقراص متعددة الاستخدامات الرقمية ( Digital Versatile Disc DVD ) ، وهي تتميز بمساراتها الدائرية المتقاربة ، وعندما يسقط الضوء عليها يحدث له انعكاس فيظهر لنا على شكل قوس قزح ، وذلك عندما تحيد الموجات الضوئية عند سقوطها على القرص ، حيث أن المسافات بين المسارات تكون مقاربة لأطوال الموجات الضوئية .

كما يحدث حيود الضوء أيضا في الغلاف الجوي ، وذلك عندما تصطدم الأشعة بذرات الهواء فتنحرف وتتبعثر تلك الأشعة حول مصدر الضوء ، مما يؤدي لظهور حلقات لامعة ضوئية متتابعة حول مصدر الضوء الساطع ، مثل ضوء الشمس أو ضوء القمر ، وهذه الحلقات يمكننا رؤيتها بشكل أكثر وضوحا عندما يتواجد الضباب أو السحب الخفيفة .

ومن خلال ظاهرة الحيود تمكن علماء الفلك من تفسير عدة ظواهر كونية كظاهرة قوس قزح ، والذي يظهر عند سقوط الأمطار بسبب حدوث انحراف للموجات الضوئية التي تسقط على جزيئات الماء ، مما يؤدي لانقسام الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف السبعة المكونة للون الأبيض ، فتظهر لنا ألوان قوس قزح السبعة .

الوسوم

م/ منى برعي

الحمد لله حمدا كما ينبغي لجلال وجهه وعظيم سلطانه

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى